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基于PMAC的工业机器人示教再现程序的研发

2014/6/20    来源:万方数据    作者:杨进  李鸿基  梁殿胜      
关键字:工业机器人  PMAC  示教再现  
本文针对目前工业机器人编程系统存在的扩展性、可编程性不高及对环境感知能力较弱的问题,基于IPC+PMAC的开放性结构,完成了符合6自由度机器人工作要求的示教再现的编程的研究与开发,并详细介绍示教编程中的程序流程及具体实现途径,用C#进行了程序设计。

  机器人语言是机器人系统先进水平的重要标志之一。国内工业机器人的研究采用的运动控制卡大部分都从欧美等国外引进,现有国内自主研发的控制卡还远远没有满足工业机器人的要求。在研制的机器人中,采用的PMAC是从美国引进的。其性能比以往控制卡有很大的改进,在运动控制方面更是表现出极佳的性能。

  目前,大多数工业机器人的基本操作方式是示教再现的,即首先由操作者教机器人如何去做,机器人就记住这个过程,可以根据需要重复这个动作。所以工业机器人在示教和示教检查后,都有示教再现阶段。示教再现是将示教给机器人的程序内容重放出来。在示教再现阶段,机器人都是高速运转,所以进入示教再现模式前,应该严格遵守一切安全预防措施,比如确认急停开关正常工作、机器人没有干涉、确保机器人处于HOME(原点)位置等。

  根据工业机器人自身特点,示教和示教检查后,就进入示教再现阶段进行自动作业。基于PMAC本身的运动语言格式,机器人在启用PMAC时,必然要涉及到机器人语言的识别及解释等问题。针对这些问题,机器人示教再现的关键问题集中在如何将示教后生成的(.prl)格式的机器码,通过自编的解释器解释后转换为PMAC能识别的(.pmc)格式的机器人语言,然后下载到PMAC程序缓冲区内部执行从而控制机器人进行自动作业。可以看出,示教再现模块是通过解释器模块与PMAC发生联系的。图1是示教再现的用例图。

图1示教再现用例图
图1示教再现用例图 

  从示教再现的用例图可以看出,在示教再现研究中,经过示教检查后,程序都符合机器人的工作要求,所以只需要一些参数设置,然后就可以进行自动作业。相对于示教检查,示教再现模块主要实现的是如何试运行,以及工作中模块的调用、工作的暂停和暂停后的重启动等问题。示教再现模块会跟以下模块发生联系:

  (1)调度模块:调度模块调出示教再现模式,允许机器人进行正常的操作。

  (2)示教盒模块:示教盒发出控制指令,示教再现模块接受控制指令,按指令决定执行下一步的操作。

  (3)示教编程模块:向示教再现模块的提供(.prl)格式的机器人语言,发送一些在线修改的参数。

  (4)解释模块:示教再现中,需向解释模块送(.prl)格式的机器人语言,让其解释成PMAC识别的机器人语言,并下载到PMAC执行。同时,解释器解释完一步(.prl)格式语言时,会返回一个解释完的指令给示教再现模块。

  示教再现用户流程图如图2所示。.

图2不教再现用户流程图
图2示教再现用户流程图 

  示教再现的研究内容包括下面几个方面:

  (1)控制指令的判断问题。

  (2)示教再现和解释器之间的调用问题,以及如何下载到PMAC的问题。

  (3)示教再现的试操作。

  (4)在线速度修改的问题。

  (5)示教再现过程中的暂停和重启动的问题。

责任编辑:陈浩
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